作者：招商银行研究院 战略客户部 授信执行部

■ 行业概览。生命科学上游是指服务于生物医药产业（包括生物制药、体外诊断等）、生命科学基础研究和检验检测行业的上游行业，涉及产品领域众多。根据产品用途的差异，可以分为试剂、耗材、仪器设备和模式动物四大类。国内生命科学上游行业整体起步较晚，企业规模小，产品种类多而杂。但又属于多学科交叉类，行业技术壁垒高，加之下游医药行业监管标准高，因此下游客户粘性较高。

■ 需求端：下游需求旺盛拉动生行业快速发展。近几年随着国家对生命科学相关领域的重视、疫情推动检验检测行业的发展以及创新风潮带动国内生物医药行业的火热发展，下游需求不断提升，带动生命科学上游行业景气度升高。A股相关上市公司，2017-2021年，试剂企业营收年复合增长率为53.78%，耗材企业年复合增长率为31.08%，设备仪器类企业年复合增长率为25.51%，均保持较高的增速。而模式动物企业， 2019-2021年营收复合增速也达到40.66%。

■ 驱动因素：下游成本控制及新冠催化带来国产替代机遇，资本政策加持驱动行业加速发展。国内生物医药企业竞争激烈凸显出成本控制的重要性，上游企业国产替代机会增大。而在新冠疫情下，全球供应链受到极大影响，下游需求爆发而供给不及时给了国内上游企业发展机遇。中美贸易摩擦则使得下游企业居安思危，尝试国产化并反哺上游技术提升。此外，随着生物医药行业投资火热，下游的资本关注度提升也带动了生命科学上游的投融资，IPO热度增加。政策端，企业本身具备“专业化、精细化、特色化”的特征，深度贴合国家“专精特新”“卡脖子”行业的支持方向。

■ 长期趋势：立足国内，拓展能力边界，进行国际化探索。行业正处于成长期，需求扩大且国产化率提升仍有很大空间，因此提升技术实力与制造能力，立足国内是根本。而行业本身产品种类多而杂、单一产品市场空间小的特性，需要企业不断自生研发或者通过并购的方式扩宽能力边界，打开发展空间。长期来看，我国市场在全球占比不足20%，相对较小，国际化探索将是国内企业的长期选择。

■ 客户筛选。行业进入快速发展期，各细分行业龙头均有机会，生产设备类需考虑设备折旧周期。新入局的企业，需要考虑市场规模、技术和赛道拥挤度等方向进行判断。而且由于下游客户差异，To B和To C企业需要从不同维度筛选。具体企业名单可参考附录1。

■ 银行业务。（本段有删节，招商银行各部如需报告原文，请以文末联系方式联系招商银行研究院）。

■ 风险提示。行业竞争格局恶化；行业景气度不及预期；企业研发失败风险；企业并购整合风险。

行业概览

1.1 产业链概述

生命科学上游是指服务于生物医药产业（包括生物制药、体外诊断（IVD）等）、生命科学基础研究和检验检测行业的上游行业，涉及产品领域众多。

根据主要产品用途的差异，我们可以将生命科学上游行业分为试剂、耗材、仪器设备和模式动物四类。试剂领域根据试剂来源的差异，可以分为化学试剂和生物试剂，化学试剂主要涵盖各类定制化学品、常用溶剂及分子砌块等。而在生物试剂中，根据应用端差异又可以分为分子类试剂，蛋白类试剂和细胞类试剂。耗材领域中，既有以培养皿、培养瓶、EP管、PCR管等为代表的实验室常用一次性塑料耗材，又有技术壁垒相对较高，主要用于纯化的色谱填料、体外诊断用微球和滤膜等。而在仪器设备领域根据应用场景的差异，可以分为实验室仪器和生产设备两种。模式动物则是指用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种，也称为 “活的试剂”，主要分为基因修饰动物模型和野生型动物模型两种。

图1：生命科学上游行业产品分类

资料来源：招商银行研究院

生命科学上游行业的下游客户涵盖检测机构（包含政府端、医院和第三方检测机构（ICL））、高校及科研院所、生物医药企业的研发端及临床前CRO企业、生物医药企业生产端和CDMO企业。一般来说，各类客户都会使用到试剂和耗材，而仪器设备则会有一定区别。高校、科研院所等基础科研客户和企业研发端及检测机构主要使用实验室仪器。而生物医药企业生产客户则更多使用生产设备，实验室设备仅用于生产时的质量监控等环节。模式动物主要是为生命科学研究服务，因此下游客户集中在医院、高校、科研院所、企业研发部门和临床前CRO等进行生命科学研究的客户中。本文中，为了更清楚理解应用市场情况，我们将生物医药企业研发和临床前CRO服务一起计入生命科学研究领域，生物医药行业仅指代生产部分。

1.2 行业特征：国内企业起步晚、行业壁垒高、产品多而杂，但下游客户粘性较高

1.2.1 国内企业起步较晚，规模较小，国产化率低

欧美日等发达国家在生命科学领域的研究起步较早，因此当前国际知名生命科学上游行业供应商主要集中在欧美日等发达国家，在行业内几乎处于垄断地位。对比国内外主要生命科学上游企业，主营范围基本重合的中外头部企业可以看到，国内各企业成立时间均远远晚于海外同类公司。而在营收规模方面，海外知名厂商更是国内企业的10倍以上。

表1：国内外主要生命科学上游企业成立时间和2021年营收对比

资料来源：Wind、招商银行研究院

备注：所选国外企业均与国内企业主要产品重叠性较高。

由于生命科学上游企业的服务领域均集中于生命科学研究、检验检测和药品及器械的生产，因此下游客户对上游产品的采购较为保守，质量要求较高，加上本身下游客户或直接由财政拨款或毛利率较高，使得他们对价格相对不敏感。而国外知名厂商多在自身领域深耕多年、应用经验丰富、客户基础好。因此，无论是试剂、耗材还是模式动物，目前市场供给端，国产化率相对较低，基本都不及30%。

表2：生命科学上游部分产品国产化率

资料来源：公开资料搜集、招商银行研究院

1.2.2 多学科交叉、行业技术壁垒高

生命科学上游产品的研发囊括了化学、生物、材料、机械、电子和自动化等多个专业领域，本身属于多学科交叉型行业。因此，生命科学上游产品的研发、生产需要交叉学科的综合性人才，行业技术壁垒高。也是由于行业本身存在的技术壁垒问题，国内企业之前发展相对较慢，产品质量、细节跟外资大品牌还存在一定差距，而近几年随着海外人才归国，国内工程师红利以及政策和资本的多重鼓励下，国内才逐步有一些好的企业和产品陆续上市。

此外，生命科学上游领域的设备和耗材，由于要应用在生物医药生产领域，除了满足下游用户本身的产品性能要求外，还需满足CDE等部门对于制药设备和耗材行业法规的监管要求，关键产品还需满足GMP要求，监管的壁垒也对企业的技术提出了更高要求。

1.2.3 产品品类多、机动性强、下游粘性高

生命科学上游行业直接服务于科学研究、检验检测和生物医药行业，研究领域广泛，客户群体总量众多。而同一研究领域又涉及众多研究方向，不同客户对产品的需求差异较大产品种类繁多。尤其是试剂类产品，由于科学研究方向多样，技术更新快，对于新产品的需求层出不穷，但是由于主要用于科研和研发阶段，用量相对较少，采购呈现品种多、规格小、频率高等特征。因此需要供应商具有足够多种类的试剂产品，同时有足够强的研发能力，跟得上最新的科研要求。以向科研院校、医药企业提供抗体的优宁维为例，公司整合了全球多家知名供应商的产品，可以提供超过469万种生物试剂。而国内另一家综合性试剂耗材供应商泰坦科技也通过自研加代理的方式，也可以提供超百万种试剂、耗材产品。

此外，也是由于下游生物医药市场的高标准严要求，而生命科学上游产品与研发、生产关系紧密，因此一般来说客户选择时较为谨慎，验证周期长。尤其是生产端使用的培养基、纯化填料、滤膜等。以色谱填料供应商纳微科技为例，产品进入下游客户供应链时需要通过客户内部认证，对不同客户销售的不同新产品需分别认证，需要经历产品性能评价——实验数据检查——产品寿命评估——生命供应能力审计——中试放大测评等环节，认证周期需要半年到3年不等。由于验证周期较长以及药品生产监管要求严格，如果上市工艺变更需要审批时间，下游一旦使用后轻易不会更换供应商，因此下游客户粘性高。

表3：纳微科技部分下游客户验证周期

资料来源：纳微科技招股说明书、招商银行研究院

需求端：下游需求旺盛拉动生命科学上游行业快速发展

生命科学上游行业的主要下游有生命科学研究（包括科研机构研究和生物医药企业研发）、检验检测及生物医药（主要包括药品制造和IVD试剂制造）。近几年随着国家对生命科学相关领域的重视、疫情推动检验检测行业的发展以及创新风潮带动国内生物医药行业的火热发展，下游需求不断提升，带动生命科学上游行业景气度升高。以A股上市公司营业收入来看，2017-2021年，试剂企业营收年复合增长率为53.78%，耗材企业年复合增长率为31.08%，设备仪器类企业年复合增长率为25.51%，均保持较高的增长速度。而模式动物企业，由于企业上市时间较晚，数量也相对较少，2019年后才有总体营收额披露，2019-2021年，行业进入快速发展期，三家主要企业年复合增长率也达到40.66%

图2：国内主要生命科学上游企业2015-2021年营收情况

资料来源：招商银行研究院

2.1 国内生命科学领域研究资金投入不断增大

随着全球医药领域的快速发展，以及全世界民众对健康的重视，作为医药产业的核心基础，生命科学领域研究一直都处在快速发展期。相应的，全球生命科学领域研究资金投入快速增长，2020年资金投入达到1576亿美元，2016-2020年年复合增长率为6.7%。与此同时，在国家科技强国战略的指导下，随着我国对生命科学领域的重视，以及国内医药行业创新浪潮的兴起，无论是科研机构基础科研投入还是生物医药企业的研发投入持续增长，均带动我国生命科学领域研究资金投入持续快速增长。2020年研究投入高达978亿元，2016-2020年年复合增长率为18.8%，接近全球年复合增速的三倍。而在占比方面，我国生命科学领域研究投入占全球总投入占比也已经从2016年的6.0%增长至2020年的9.0%。

图3：全球生命科学领域研究资金投入

资料来源：Frost&Sullivan、招商银行研究院

图4：国内生命科学领域研究资金投入

资料来源：统计局、Frost&Sullivan、招商银行研究院

考虑到国内医药十四五规划中的“医药工业向创新驱动转型、实现高质量发展的关键五年”的方针以及国家推动医药科研转化，要求提升研究机构、医院和企业之间的研发合作叠加在新冠疫情发生后，政府对于生命科学和疾病领域的研究支持不断增强，未来国内科研基础经费的投资仍将保持较快增长。此外，虽然国内创新药短期出现了一定的研发内卷的情况，但是国内仿创企业和Biotech公司仍加大研发投入。因此长期来看，我国生命科学领域研究还将保持较快增长，从而带动生命科学上游市场不断扩大。

图5：2019-2021部分仿创药企研发费用和占比

资料来源：Wind、招商银行研究院

图6：2019-2021部分上市创新药企研发费用

资料来源：Wind、招商银行研究院

2.2 检验检测需求提升带动上游试剂、耗材和仪器设备市场

检验检测行业涉及环境监测、食品、医疗、建筑材料等重要领域，是国家质量基础设施的重要组成部分，也是国家重点支持发展的高技术服务业和生产性服务业。近年来，我国检验检测行业快速发展，2013-2020年，我国检验检测行业的营业收入从1398.5亿元增长至3585.9亿元，年复合增速达到14.4%。而从第三方检测机构数量来看，2019年底，我国共有第三方检测机构4.4万家，2014-2019年复合增长率达到9.2%。而随着新冠疫情爆发，第三方医学检测实验室迅速发展，推升我国第三方检测机构的数量和营收持续爆发，2020年我国第三方医学检测市场规模大概有261亿，整体检验检测行业呈现高速发展。

图7：我国检验检测行业营业收入及增速

资料来源：国家市场监督管理总局，招商银行研究院

图8：我国检验检测仪器设备数量及增速

资料来源：国家市场监督管理总局，招商银行研究院

检验检测行业作为生命科学上游行业的核心下游产业之一，随着行业的高速发展，也带动上游试剂、耗材和仪器设备领域的需求不断提升。以仪器设备领域为例，2013年我国共有各类检验检测仪器设备328.1万台（套），而在2020年已经增长至808万台（套），年均复合增速为13.7%。在试剂和耗材方面，根据第三方医学检测龙头企业金域医学的年报，试剂成本占总成本的50%左右，即占营收的30%。假设以金域医学的试剂成本占比作为第三方医学检测企业的成本占比，2020年仅第三方医学检测行业带来的上游试剂空间就有78亿左右。而2021-2022年，由于疫情持续带来的核酸检测常态化仍在推升第三方医学检测行业市场的增速，市场年平均增速有望超过30%，第三方医学检测的快速发展也在持续带动近两年试剂耗材的需求增速。

2.3 医药行业发展叠加新冠疫情带动上游需求提升

药物和医疗器械的制造环节都需要应用生命科学上游领域的产品，主要是仪器设备，还有部分耗材类。尤其是近些年来增速较快的生物药（包括抗体、血制品和疫苗等）和体外诊断试剂（IVD），他们的生产制造过程中需要用到专用的生物试剂、对于耗材和仪器设备的需求也比化学药、中药和医疗设备更多。因此，国内生物药和体外诊断试剂行业的快速发展，为生命科学上游行业规模的快速发展打开了市场空间。

以抗体药生产流程为例，抗体药物的生产主要包括上游的细胞培养和下游的分离纯化两块。在细胞培养中，先要对细胞进行种子培养，需要用到质粒、培养基、转染试剂、抗生素等试剂在细胞培养系统中将细胞种子制备完成，然后进入生物反应器中进行规模放大与发酵生产，此时的主要试剂为培养基，还会用到培养瓶/板/皿、一次性搅拌袋和一次性储液袋等耗材，主要的仪器设备为生物反应器、发酵罐和一次性搅拌器。当抗体发酵完成后，将直接进入下游的分离纯化流程，经过澄清、层析分离、病毒清除过滤等步骤，得到最后的抗体原液。此过程主要会使用亲和层析介质、离子交换层析介质等层析填料和各种滤膜作为耗材，使用的设备则有层析柱、过滤系统等。

图9：抗体药简要生产流程

资料来源：纳微科技招股说明书、招商银行研究院

2.3.1 生物药进入快速发展期，产能需求提升上游空间

药物的发展史主要经历了三个重大时期。从最初的非靶向药物（1899-20世纪中旬）到靶向药物时代（1970年后）。药物由偶然性发现到通过靶点筛选先导药物，然后进一步试验证明药物和疾病治疗的相关性。而随着1982年重组人胰岛素和1986年OKT3单抗的产生，医药行业进入了生物药的时代。

生物药是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。包括单抗、重组蛋白、疫苗和其他生物制品，其中单抗的国内市场占比达到55.3%。由于化学药物适合的靶点大多已被开发，筛选化学创新药难度逐步增大，而生物药本身选择性较强、毒性较小、尤其是在肿瘤和自身免疫病等重大疾病上有突出疗效，重磅销售品种频出，已成为药物研发的一大趋势。

2000年以来，尤其是近几年，相比于化学药物市场渗透速度，生物药增长迅速。2014-2018年全球生物药市场规模由2800亿美元增长至4400亿美元，复合增长率高达12%，2021年全球TOP10畅销药中，生物药占据60%。根据EvluatePharma的数据，全球处方药和OTC市场TOP100产品销售额中，生物药占比由2012年的38%提升至2020年的52%，并预计将在2026年进一步提升至57%。因此，生物药领域正处于快速发展阶段。

图10：药物研发历史演变

资料来源：Nature,招商银行研究院

图11：国内生物药品市场占比

资料来源：产业信息网，招商银行研究院

而在国内市场，2015年后在药政改革的推动下，生物医药行业取得迅速发展。在政策、资本和技术的多重支持下，国内生物药也处于快速发展期，根据奥浦迈的招股说明书，2014年国内生物药市场规模为1167亿，2020年达到3457亿，年复合增速达到19.8%，基本上是全球同期增速的2倍。另一方面，从研发端来看，生物药IND数量从2016年的163个增长至2021年的1002个，年复合增速43.8%，研发的快速发展也将带动生物药市场规模的不断扩大，随着生物药上市的品种逐步增加，即使不考虑新冠疫苗对于生物药市场的贡献，到2025年，整个国内生物药市场也有望突破8000亿，2020-2025E年复合增速仍能维持18%。

图12：国内生物药品市场规模

资料来源：奥浦迈招股说明书，招商银行研究院

图13：国内生物药研发情况

资料来源：Insight数据库,招商银行研究院

2.3.2 新冠刺激体外诊断试剂行业加速发展

随着我国老龄化问题的不断凸显以及人民对健康问题的重视，体检和医疗服务市场的持续增长直接带动了体外诊断行业的爆发。我国体外诊断试剂行业市场规模从2016年的450亿人民币增长到2020年1075亿人民币，年复合增速达到24.3%。随着老龄化和不健康生活习惯带来的慢性病高发与新冠等传染病流行对检测市场的推动，据弗若斯特沙利文预测，2025年中国体外诊断试剂行业市场规模预计将达到2198亿人民币，2020-2025年复合年增长率为15.4%。而体外诊断试剂占中国医疗器械市场的份额预计也将从2020年的14.7%增长到2025年的17.9%。

体外诊断试剂的核心原料为抗体、抗原、酶（分子类和蛋白类试剂）。国内体外诊断试剂行业整体的快速发展，带动了上游产业链的同步增长，体外诊断试剂原料市场规模因此不断扩大。国内体外诊断试剂原料市场从2016年的41亿人民币增长至2020年的104亿人民币，期间年复合增长率为26.23%。据弗若斯特沙利文预测，2025年体外诊断试剂原料市场将达到228亿人民币。

此外，考虑到国内对新冠动态清零政策的持续性，新冠检测试剂将对整个体外诊断试剂市场带来极大正向影响，2021年体外诊断试剂上市企业营收同比增长达39.3%，2022Q1同比增长91.8%。因此，我们认为2020-2025年的年复合增长率实际可能将超过20%，2025年的体外诊断试剂市场规模可能将接近3000亿元；同时，在新冠对体外诊断试剂市场的持续影响下，体外诊断原料市场也将超出弗若斯特沙利文的预测，2025年有望超过250亿元。

图14：国内体外诊断试剂行业市场规模

资料来源：Frost&Sullivan，招商银行研究院

图15：国内IVD试剂原料市场规模

资料来源：Frost&Sullivan，招商银行研究院

驱动因素：下游成本控制及新冠催化带来国产替代机遇，资本政策加持驱动行业加速发展

3.1 国内生物医药竞争激烈凸显成本重要性，上游国产替代机会增大

由于海外供应商在生命科学上游行业深耕多年，无论是产品数量和质量均大幅领先国内企业，长期处于垄断地位，很多产品每年都有3-5%的价格涨幅。对于下游制药企业来说，之前药品毛利率一直保持90%以上，因此对上游原料、耗材价格并不敏感。反而由于医药行业的属性，下游客户对于上游产品的质控、口碑要求高，从而使得供应商认证周期长，品牌壁垒显著，国内企业很难与外资竞争。

但由于国内老龄化趋势越发明显，我国以医保为主的支付方式压力较大。因此，随着“两票制”“集采”等政策的持续改革，国内仿制药价格持续大幅下降。从2018年年底开始“4+7”带量采购后，国家级集中采购已经进行到第七批，药价平均降幅为48%-56%，一些竞争较为激烈的药品更是出现95%以上的降幅，使得国内仿制药企的毛利率快速下降。同时，由于仿制药企逐步转型，研发费用率增长较快，同时企业本身为了产品的院外市场推广依然维持较高的销售费用率，因此，降低药品的制造成本，以量换价成为企业的核心考量。这也给予了国内生命科学上游企业更多进入医药制造企业供应链的机会。

图16：国内集采降价幅度

资料来源：上海阳光采购网，招商银行研究院

图17：2016-2021年医保谈判降价

资料来源：医保局，招商银行研究院

另一方面，虽然国内政策对于创新药支持力度较大，但是考虑到国内医保在医药支付端的强势地位以及国内短期内同类型创新药获批较多带来的市场内卷，2016-2021年医保谈判价格平均降幅为44%-61.7%，而且有降幅逐步增大的趋势。部分创新药国内医保后价格不足欧美售价的1/20，也使得国内创新药制造商对制造成本的重视度不断提升。以PD-1类药物为例，默沙东生产的帕博利珠单抗的国内售价仅为美国售价的51%，而同靶点同规格的国内创新药信迪利单抗和替雷利珠单抗国内售价则分别为帕博利珠单抗美国售价的22.3%和30.4%，进医保后价格进一步下降则仅为3.1%和4.1%。因此，在国内创新药不断获批的情况下，创新药价格战有望延续，创新药企盈利能力持续受到冲击，降低成本增强国内市场竞争力也成为核心选择。

根据东吴证券的数据，2018年单抗生产成本的拆分，设备占比达48%，耗材（滤膜和色谱填料等）占比达30%，原材料（培养基等）占比15%。因此采取国内价格较低的生产设备、耗材和培养基等原材料对于国内创新药企和CDMO企业控制成本有足够的吸引和驱动力。而随着国内的上游耗材、试剂和设备提供商逐渐进入药企或者CDMO企业的供应链，使用粘性会为上游供货商未来的业绩提供保障。

此外，医疗器械行业也在经历国家、省市联盟集采，而且新冠带动的体外诊断试剂和第三方检测行业的激烈竞争，也使得成本控制越发成为IVD企业和检验检测行业提升竞争力的核心关注点，推动生命科学上游的国产渗透率提升。

图18：PD-1药品价格差异

资料来源：公开资料搜集，招商银行研究院